【正文】 個(gè)構(gòu)件是搖塊 ， 其外形是圓柱 ， 與機(jī)架構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副 ， 與深黃色構(gòu)件 （ 連桿 ） 構(gòu)成移動(dòng)副 。 難點(diǎn)：弄清原動(dòng)構(gòu)件為一個(gè)偏心輪以及搖塊上運(yùn)動(dòng)副的特點(diǎn) 。 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 第三節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度 一、 平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算公式 二、 計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng) 三、 例 題 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 一、平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算公式 平面自由構(gòu)件： 3個(gè)自由度 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 一、平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算公式 構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副構(gòu)件的自由度 運(yùn)動(dòng)副 自由度數(shù) 約束數(shù) 回轉(zhuǎn)副 1（ θ ） + 2（ x， y） =3 移動(dòng)副 1（ x） + 2（ y， θ ） =3 高 副 2（ x,θ ） + 1（ y） =3 結(jié)論 ：構(gòu)件自由度＝ 3－約束數(shù) 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 一、平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算公式 機(jī)構(gòu)的自由度 一個(gè)機(jī)構(gòu)由 N個(gè)構(gòu)件組成，則活動(dòng)構(gòu)件有 n=N1個(gè) 活動(dòng)構(gòu)件數(shù) 構(gòu)件總自由度 低副約束數(shù) 高副約束數(shù) n 3 n 2 PL 1 Ph (低副數(shù) ) (高副數(shù) ) 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 一、平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算公式 hl23 PPnF ???活動(dòng)構(gòu)件數(shù)目 低副數(shù)目 高副數(shù)目 ： 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 一、平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算公式 雙曲線(xiàn)畫(huà)規(guī)機(jī)構(gòu) 牛頭刨床機(jī)構(gòu) 10725323 hl????????? PPnF11826323 hl????????? PPnF第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 一、平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算公式 2. 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件： 條件 F0 且給定的原動(dòng)件數(shù)＝機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 二、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng) ?復(fù)合鉸鏈 ?局部自由度 ?虛約束 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 1. 復(fù)合鉸鏈 定義 —— 兩個(gè)以上的構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接，則構(gòu)成 復(fù)合鉸鏈 (復(fù)雜接頭 )。 處理辦法 —— m個(gè)構(gòu)件在同一處構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)副 數(shù)目為（ m1）個(gè)。 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 幾種典型復(fù)合鉸鏈 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 例１ ３：如圖所示的圓盤(pán)據(jù)主體機(jī)構(gòu)。 此處有兩個(gè)低副 A B C D E F 在 B、 C、 D、 E四處都是三個(gè)構(gòu)件匯交的復(fù)合鉸鏈 。 例如 E點(diǎn)： 1 2 3 4 5 6 7 8 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 定義 —— 不影響其它構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的某些機(jī)構(gòu)的局部運(yùn)動(dòng)的自由度稱(chēng)為 局部自由度 ，用 F’表示。 處理辦法 —— 把滾子固化在支承滾子的構(gòu)件上。 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 定義 —— 對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)起重復(fù)約束作用的約束稱(chēng)為虛約束， 用 P’表示。 處理辦法 —— 將機(jī)構(gòu)中構(gòu)成虛約束的構(gòu)件連同其所附帶的 運(yùn)動(dòng)副去掉不計(jì) 。 1 2 3 4 A B C D E F 1 2 3 A B C D E AB＝ CD＝ EF 特別注意 ：此例存在虛約束的幾何條件是： 虛約束的本質(zhì)是什么 ? 從運(yùn)動(dòng)的角度看 ,虛約束就是 “ 重復(fù)的約束 ” 或者是 “ 多余的約束 ” 。 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 機(jī)構(gòu)中為什么要使用虛約束 ? 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 幾種常見(jiàn)的虛約束： （１） 兩個(gè)構(gòu)件在多處接觸構(gòu)成移動(dòng)副，且移動(dòng)方向彼此平行，則只算一個(gè)移動(dòng)副。 （２） 當(dāng)兩構(gòu)件在多處接觸構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，且轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)重合，則只算一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 幾種常見(jiàn)的虛約束： ▲ 兩構(gòu)件在幾處接觸而構(gòu)成移動(dòng)副且導(dǎo)路互相平行或重合。 ▲ 兩個(gè)構(gòu)件組成在幾處構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副且各轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線(xiàn)是重合的。 只有一個(gè)運(yùn)動(dòng)副起約束作用 ,其它各處均為虛約束 。 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 幾種常見(jiàn)的虛約束： （ ３ ） 兩個(gè)構(gòu)件組成若干個(gè)高副并且各接觸點(diǎn)的法線(xiàn)相互重合時(shí) ， 則只算一個(gè)高副 。 但各接觸點(diǎn)處的公法線(xiàn)方向并不重合 ， 則只相當(dāng)于一個(gè)低副 。 有一處為虛約束 此兩種情況沒(méi)有虛約束 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 幾種常見(jiàn)的虛約束： 正確計(jì)算： ●將因虛約束而減少的自由度再加上。 F=3n2 pl – ph + P′ =3 4 2 60+1=1 ● 不計(jì)引起虛約束的附加構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副數(shù)。 F=3n2 pl – ph=3 3 2 40=1 （ 4） 機(jī)構(gòu)中用轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接的是兩構(gòu)件中運(yùn)動(dòng)軌跡相 重合的點(diǎn) ， 則引入 1個(gè)約束 。 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 幾種常見(jiàn)的虛約束： （ 5） 機(jī)構(gòu)中不影響運(yùn)動(dòng)傳遞的重復(fù)部分所帶入的 約束為虛約束 。 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 幾種常見(jiàn)的虛約束： （ 6） 在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 ， 若兩構(gòu)件上某兩點(diǎn)之間的距離不變 ， 又用雙轉(zhuǎn)動(dòng)副桿將此兩點(diǎn)相聯(lián) ， 也將引入 1個(gè)約束 。 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 第二章 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 小 結(jié) 存在于轉(zhuǎn)動(dòng)副處 正確處理方法：復(fù)合鉸鏈處有 m個(gè)構(gòu)件則有 (m1)個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副 ◆ 復(fù)合鉸鏈 ◆ 局部自由度 常發(fā)生在為減小高副磨損而將滑動(dòng)摩擦變成滾動(dòng)摩擦所增加的滾子處。 正確處理方法：計(jì)算自由度時(shí)將局部自由度減去。 ◆ 虛約束 存在于特定的幾何條件或結(jié)構(gòu)條件下。 正確處理方法：將引起虛約束的構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副除去不計(jì)。 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 例 題 1－ 4 111128323 hl????????? PPnF第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 例 題 1－ 5 21927323 hl????????? PPnF第一章